Спутниковая навигация на железнодорожном транспорте

- периодические регламентные работы по ТМ 4-3 в контрольно-ремонтном пункте и цехе радиосвязи;

- входной контроль на контрольно-ремонтном пункте и в цехе радиосвязи при получении аппаратуры с завода-изготовителя;

- приемка в эксплуатацию локомотивов и МВПС, вновь оборудованных устройствами ТМ 4-3;

- ремонт и внесение доработок в ТМ 4-3 в течение гарантийного срока;

ремонт ТМ 4-3 по заявкам работников контрольного пункта в контрольно-ремонтном пункте или цехе радиосвязи.

Для эксплуатации и проведения технического обслуживания ТМ 4-3 на подвижном составе локомотивная бригада должна пройти теоретическое и практическое обучение согласно настоящего руководства и сдать зачет главному инженеру дистанции сигнализации и связи.

Для проведения технического обслуживания ТМ 4-3 на контрольном пункте назначаются электромеханики, прошедшие обучение по устройству и порядку технического обслуживания ТМ 4-3 на КП, сдавшие экзамен и получившие свидетельства на право производства этих работ у главного инженера дистанции сигнализации и связи (начальника локомотивного ремонтного депо).

Для проведения технического обслуживания ТМ 4-3 на ПТО начальником локомотивного ремонтного депо назначаются работники ПТО, прошедшие обучение, сдавшие экзамен и получившие свидетельства на право производства этих работ у главного инженера основного депо.

Для проведения профилактических регламентных работ по ТМ 4-3 - на контрольно-ремонтном пункте назначаются специалисты, работающие в должности не ниже электромеханика, прошедшие обучение на заводе-изготовителе ТМ 4-3, сдавшие экзамен и получившие свидетельство на право производства этих работ.

Для проведения профилактических регламентных работ по составным частям ТМ 4-3 в цехе радиосвязи локомотивных депо назначаются работники депо, прошедшие обучение, сдавшие экзамены по устройству ТМ 4-3, порядку проведения профилактических регламентных работ и получившие право на проведение этих работ у главного инженера.

Для проведения профилактических регламентных работ на контрольно-ремонтном пункте локомотиворемонтного завода назначаются работники, прошедшие обучение, сдавшие экзамен и получившие право на проведение этих работ на заводе-изготовителе.

Устройства ТМ 4-3 должны соответствовать требованиям Технических условий, настоящего Руководства, Правил технической эксплуатации железных дорог России, Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации.

Техническое обслуживание устройств ТМ 4-3 должно производиться машинистами локомотивов или МВПС и работниками базовых предприятий.

Базовые предприятия должны быть определены приказом начальника дороги и оснащены специальным оборудованием.

Ответственность за обеспечение исправного состояния и бесперебойного действия устройств ТМ 4-3 возлагается на причастных работников, а также на завод-изготовитель устройств ТМ 4-3.

Система технического обслуживания должна обеспечивать работоспособность устройств ТМ 4-3 и предупреждать появление отказов в процессе эксплуатации.

Виды периодического технического обслуживания ТМ 4-3 и системы технического обслуживания локомотивов или МВПС приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Виды технического обслуживания ТМ 4-3

Виды технического обслуживания ТМ 4-3	Виды технического обслуживания ТПС и МВПС
Обслуживание на КП и ПТО	ТО2
Периодические регламентные работы по ТМ 4-3, ИП-ЛЭ 50/800, кабельному монтажу	ТО3,ТР1
Периодические регламентные работы по всем блокам ТМ 4-3	ТР2, ТР3, КР1, КР2
Примечания После технического обслуживания ТО3, текущих ремонтов ТР1,ТР2, ТР3, капитальных ремонтов КР1,КР2 необходимо проводить техническое обслуживание ТМ 4-3 на контрольном пункте (КП) в объеме п. 2.3 настоящей ИО.

Графики проведения периодического технического обслуживания ТМ 4-3 должны составляться с учетом системы технического обслуживания локомотивов, но не позднее 36 месяцев.

6.2 Меры безопасности при техническом обслуживании ТМ 4-3

Обслуживание и ремонт локомотивной аппаратурыТМ 4-3 должны выполняться с соблюдением требований типовой Инструкции по безопасности для ремонтного персонала ЦТ 8/35-543.

К обслуживанию устройств ТМ 4-3 допускаются лица:

- не моложе 18 лет;

- прошедшие медицинское освидетельствование;

- обучение безопасным методам работы и способам оказания первой медицинской помощи;

- инструктаж и проверку знаний по правилам техники безопасности, производственной санитарии, настоящей инструкции, инструкции по техническому обслуживанию ТМ 4-3 и плану прохода к месту работы.

При техническом обслуживании ТМ 4-3 необходимо выполнять следующие правила:

_ при обслуживании ТМ 4-3 на локомотиве, запрещается подниматься на локомотив и спускаться с него во время движения локомотива, включать и выключать какие-либо приборы контроля и управления, не относящиеся к обслуживаемым устройствам;

_ ремонт ТМ 4-3 и замена блоков должны производиться только на стоянке локомотива;

_ работы, связанные с выводом контроллера локомотива из нулевой позиции, должны проводиться работником локомотивного депо, имеющим свидетельство на право проведения данных работ;

_ при замене и ремонте ТМ 4-3, а также при измерении сопротивления изоляции монтажа ТМ 4-3, необходимо отключить напряжение питания.

Порядок технического обслуживания ТМ 4-3

Техническое обслуживание ТМ 4-3 должно проводиться в следующих случаях:

_ при приемке локомотивов и МВПС, вновь оборудованных
ТМ 4-3;

- после всех видов технического обслуживания, плановых текущих и капитальных ремонтов локомотивов и МВПС, а также после отстоя в депо свыше 48 часов;

- независимо от установленных сроков и типов локомотивов и МВПС в случае нарушения нормального действия ТМ 4-3 при наличии записи машиниста в Журнале технического состояния локомотива (ТУ-152).

О результатах проверки действия ТМ 4-3, характере и причинах неисправностей и принятых мерах по их устранению производятся записи в Журнале учета технических параметров ТМ 4-3 на контрольном пункте. При соответствии этих устройств установленным техническим требованиям и нормам в Журнале технического состояния локомотива (а на локомотиве, где ведение такого журнала не предусмотрено, в соответствующем разделе маршрута машиниста) делается отметка об исправности ТМ 4-3 и ставится штамп-справка на право пользования ТМ 4-3, по форме соответствующая рисунку 6.1 настоящей ИО. Срок действия штампа-справки сохраняется в течение трех месяцев с обязательной установкой его при осмотрах.

ТЧ-___ ________________________ ж. д.

КП ТМ 4-3 ___________________

Устройства ТМ 4-3 проверены и исправны.

Работник КП ТМ 4-3____________________/

Число ________ Месяц ________ Год _______

Примечание - при совместном обслуживании в документах расписываются рабочие цеха радиосвязи и дистанции сигнализации и связи

Рисунок 6.1- Форма штампа-справки на право пользования устройствами ТМ 4-3

Порядок предрейсового и послерейсового осмотра устройств ТМ 4-3:

- предрейсовый и послерейсовый осмотр устройств ТМ 4-3 на локомотиве или МВПС производится в момент смены бригад совместно машинистами обеих бригад с отметкой в Журнале технического состояния локомотива или МВПС;

- при приемке локомотива или МВПС машинист должен убедиться в наличии штампа-справки контрольного пункта на право пользование устройствами ТМ 4-3, срок действия которой не истек, наличии и целостности пломб на устройствах ТМ 4-3, на блоках ИП-ЛЭ 50/800;

- в случае отсутствия замечаний при приемке локомотива или МВПС в пунктах смены бригад, принимающий и сдающий машинист должны расписаться в Журнале технического состояния локомотива, а при обнаружении сорванных пломб или других недостатков должны сделать соответствующую запись в Журнале и доложить дежурному по депо или поездному диспетчеру.

Переключить тумблер блока терминала в положение «вкл». Контроль работоспособности терминала осуществляется по состоянию индикатора, расположенного рядом с тумблером включения. Индикатор позволяет контролировать процесс включения терминала и его состояние во время работы. Изменение состояния индикатора с момента включения напряжения питания приведено в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Изменение состояния индикатора ТМ 4-3 при включении напряжения питания

Состояние индикатора	Состояние терминала
Индикатор не светит	Терминал выключен
Прерывистое свечение	Процесс включения терминала: устанавливается связь с базовой станцией оператора сотовой связи, подключение сервиса GPRS. Режим хвостового вагона
Непрерывное свечение	В режиме головного вагона связь с базовой станцией оператора сотовой связи установлена, сервис GPRS подключен, передача данных с терминала на ДЦ СКМО происходит с заданной периодичностью

Перечень возможных неисправностей ТМ 4-3 приведён в таблице 6.3

Таблица 6.3 - Перечень возможных неисправностей ТМ 4-3

Внешнее проявление неисправности	Вероятная причина неисправности	Рекомендации по устранению неисправности
При включении терминала индикатор не светится	Отсутствует напряжение электропитания	Проверьте правильность подключения кабеля питания к терминалу и источнику питания
Прерывистое свечение индикатора не переходит в непрерывное	В терминале отсутствует SIM-карта	Проверьте наличие SIM-карты
	Не отключена функция «запрос PIN-кода»	Проверить и при необходимости отключить функцию «запрос PIN-кода»
	На счёте SIM-карты оператора сотовой связи нулевой или отрицательный баланс	Пополнить счёт
	Не подключена антенна GSM	Проверить кабель GSM на отсутствие повреждений, подключить антенну к соединителю GSM
	Не подключен сервис GPRS	Произведите подключение сервиса GPRS, позвонив оператору сотовой сети
	Местный оператор сети сотовой связи не поддерживает сервис GPRS	Используйте сеть сотовой связи оператора, поддерживающего сервис GPRS
	Произошло отключение сервиса GPRS из-за плохих условий приёма/передачи (объект находится на значительном удалении от базовой станции оператора сотовой связи или в низине между холмами)	Подключение сервиса GPRS произойдёт автоматически при улучшении условий приёма/передачи (при приближении объекта к базовой станции оператора сотовой связи или выезде на возвышенность)

6.3 Правила и нормы по оборудованию локомотивов средствами радиосвязи и помехоподавляющими устройствами

6.3.1 Использование по назначению аппаратуры ТМ 4-3

Для обеспечения надежной связи и увеличения срока службы ТМ 4-3 необходимо соблюдать следующие правила:

-- содержать ТМ 4-3 в чистоте, особенно тщательно следить за состоянием разъемных соединений;

-- не включать ТМ 4-3 на передачу при отключенной или замкнутой на корпус антенне;

-- периодически проверять работоспособность ТМ 4-3 и состояние АнСУ.

ВНИМАНИЕ! Перед поднятием и опусканием токоприемников, запуском и остановкой двигательно-генераторной установки выключайте ТМ 4-3 тумблером.

ТМ 4-3 устанавливают на подвижных объектах железнодорожного транспорта по типовому проекту, утвержденному в установленном порядке, согласно монтажному чертежу и схеме электрической общей, выполняя требования «Правил и норм по оборудованию магистральных и маневровых локомотивов, электро- и дизель-поездов средствами радиосвязи и помехоподавляющими устройствами» ЦШ-4783 и аналогичных ведомственных документов.

Блоки ТМ 4-3 устанавливают в машинном отделении на передней стенке высоковольтной камеры, рядом с БКР ТМ 4-3. ИП-ЛЭ также устанавливается на стене кабины в машинном отделении. В месте установки ТМ 4-3 климатические и механические воздействия должны соответствовать требованиям А174.464424.007 ТУ.

Запрещается устанавливать составные части ТМ 4-3 в дизельных отделениях тепловозов на расстоянии ближе 1,5 м от нагревателей или на боковых стенках локомотивов, подвергающихся нагреву прямыми солнечными лучами или другими источниками тепла, а также в высоковольтных камерах и в других местах подвижного состава, где возможно воздействие сильных переменных и импульсных магнитных и электрических полей.

Соединительные кабели от ТМ 4-3 к распределительным коробкам прокладывать в заземленных с двух сторон металлических трубах, металлорукавах или экранирующих оплетках, исключив влияние на них сильных переменных и импульсных магнитных и электрических полей. Запрещается совместная прокладка в одной трубе высокочастотных (антенных) и низкочастотных кабелей ТМ 4-3, а также любого кабеля ТМ 4-3 и кабелей локомотива (силовых, управления, освещения и т. д.). Провода локомотива, расположенные вблизи кабелей радиосвязи и находящиеся под напряжением с частотой 50 Гц и выше, должны быть свиты.

Заземление блоков ТМ 4-3 и ИП-ЛЭ 50/800 рекомендуется выполнять с помощью шин из ленты красной меди такого сечения, чтобы сопротивление заземления по постоянному току на корпус локомотива не превышало 0,5 Ом

Подключение ТМ 4-3 к бортовой сети должно осуществляться через ИП-ЛЭ 50/800. ИП-ЛЭ 50/800 подключается непосредственно к аккумуляторной батарее отдельными проводами.

АнСУ необходимо располагать непосредственно у проходного изолятора антенны. Антенная клемма АнСУ должна соединяться кратчайшим путем с вводом антенны изолированным проводом. Длина заземляющего провода АнСУ должна быть минимальной. Сечение проводов -- не менее 2,5 мм2, длина проводов -- не более 300 мм.

Антенны спутниковые и GSM должны устанавливаться на крыше подвижного объекта, минимально удаленной от места установки ТМ 4-3. При этом антенна должна находиться на удалении не менее 1,5 м от экранирующих металлических надстроек и других антенн на крыше транспортных средств, искажающих ее диаграмму направленности и ухудшающих электрические параметры антенны. Место для крепления антенны должно обеспечивать надежный электрический контакт антенны с корпусом объекта.

При гальванической проверке электромонтажа использовать пробники с напряжением питания не выше 2 В.

Для обеспечения безопасности персонала при подготовке ТМ 4-3 к работе, а также при эксплуатации и техническом обслуживании необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

-- обеспечить надежный электрический контакт между клеммой КОРПУС и заземлением (корпусом объекта установки);

-- не прикасаться к антенне руками, а также не производить ее монтаж, демонтаж или перемещение при включенном передатчике.

Запрещается снятие и установка составных частей включенногоТМ 4-3.

6.3.2 Помехоподавляющие устройства

Все локомотивы электро- и дизель- поезда, эксплуатируемые на железных дорогах ОАО РЖД должны оборудоваться устройствами подавления радиопомех.

Помехоподавляющие устройства на электроподвижном составе состоят из устройств, снижающих уровень радиопомех от внутреннего электрооборудования и от нарушения контакта между токоприемником и контактным проводом.

В качестве устройств, снижающих уровень радиопомех от внутреннего радиооборудования, используются блокировочные конденсаторы, которые подключаются к выводам вторичных обмоток силового трансформатора, и запирающие контуры, включаемые в шины высоковольтного ввода.

Снижение радиопомех, создаваемых нарушением контакта между проводом и полозом токоприемника, осуществляется увеличением сопротивления в цепи растекания токов помех. Для этой цели используются электрические фильтры, состоящие из дросселя и запирающие контуры, которые настраиваются совместно с емкостью токоприемника на частоту поездной радиосвязи.

Дроссель фильтра должен размещаться на раме токоприемника или в непосредственной близости от него, но не далее 0,5м. С токоприемником дроссель должен соединяться открытой шиной. Индуктивность должна быть 500 мкГн и емкость проходная не более 100 пФ.

В качестве конденсаторов, подключаемых ко вторичным обмоткам силового трансформатора, следует применять конденсаторы емкостью 0,01-0,05 мкФ на номинальное напряжение не ниже 10кВ.

Катушка запирающего контура для включения в цепь высоковольтного ввода должна иметь индуктивность 8-10мкГн и добротность не менее 110 единиц на частоте 2,1 МГц. Элементы контура должны обеспечивать его настройку на частоту поездной радиосвязи.

Заключение

Наряду с традиционными методами ориентирования на местности и определения местоположения объектов уже широко используется спутниковая навигационная технология (GPS, ГЛОНАСС…), которая позволяет определять географические координаты объектов и людей в любом месте земного шара в любое время суток при любых погодных условиях и с постоянной точностью.

Спутниковая технология определения местоположения имеет преимущества перед традиционными методами наземного ориентирования и засечек, позволяет получать пространственные координаты без использования внешних видимых ориентиров на местности, сокращает время и упрощает сам процесс.

ОАО «РЖД» - инфраструктура макро-масштаба, занимающая позицию монополиста в сфере транспортных услуг (с использованием железных дорог) на дальних расстояниях, - должна использовать передовые технологии для телекоммуникаций.

В рамках выполнения постановлений Правительства Российской Федерации от 25 августа 2008 г. N 641 «Об оснащении транспортных, технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS» написана данная ВКР, где рассмотрен один из вариантов внедрения мониторинга подвижных объектов железнодорожного транспорта, используемых для перевозки пассажиров, специальных и опасных грузов, с использованием СРНС ГЛОНАСС/GPS.

В работе предложено оборудовать приписной парк пассажирских локомотивов локомотивного эксплуатационного депо Белогорск мобильными терминалами ТМ 4-3, работающих в системах СРНС ГЛОНАСС/GPS.

Для наиболее точного определения местоположения подвижных объектов с погрешностью не более 1-3 метров решено использовать дифференциальный метод на основе сети референцных станций, устанавливаемых в субъектах Российской Федерациив рамках Федеральной программы формирования Государственной автоматизированной информационной системы "ЭРА-ГЛОНАСС». Установка базовых (референцных) станций финансируется из федерального бюджета и контролируется органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации.

Терминал, устанавливаемый на объекте, по сигналам навигационных спутников вычисляет координаты местоположения объекта на основе эфемерид и сети референцных станций, а также контролирует состояние датчиков, установленных на объекте.

Информация о местоположении и состоянии датчиков объекта передаётся в ДЦ СКМО по каналу передачи данных, качестве которого используется сеть сотовой связи стандарта GSM, поддерживающая сервис GPRS.

В ДЦ СКМО информация обрабатывается, сохраняется в базе данных и отображается на мониторе рабочего места оператора на фоне электронной карты местности (либо цифровой модели железнодорожного пути).

Спутниковая навигация позволяет в автоматическом режиме предоставлять информацию о перемещении локомотивов в режиме он-лайн, повышать эффективность использования подвижного состава. Также данная система способствует централизации управления движением поездов и автоматического формирования данных о проделанной работе.

Основные функции, которые может выполнять система, в сочетании с системами управления работой станции:

- определение местоположения с точностью до 1 м, направления и скорости с точностью до 0,5 м/с в режиме реального времени в одноосной системе координат (километр, пикет, плюс), принятой на железнодорожном транспорте, и отображение текущего местоположения на цифровой карте путевого развития на экране ЭВМ диспетчерского персонала;

- воспроизведение трека траектории движения локомотива за требуемый период времени до трёх лет;

- отображение и запись в архив событий (время начала и конца простоев, время выхода и возвращения в депо, время нахождения на путях контрагентов, время включения и выключения силовой установки, время и место ухода и возвращения на пути объекта железнодорожного транспорта);